可植入電極位置選擇的制作方法
【專利說明】可植入電極位置選擇 相關(guān)申請的交叉引用
[0001 ]本申請要求2013年6月12 日提交的題為 "IMPLANTABLE ELECTRODE LOCATION SELECTI0N(可植入電極位置選擇)"的美國專利申請S/N. 13/916，377的權(quán)益，該專利申請通 過引用整體結(jié)合于此。
【背景技術(shù)】
[0002] 本文中的公開內(nèi)容涉及用于可植入電極位置選擇的系統(tǒng)、方法和界面。
[0003] 可植入電極可被用在用于患者的醫(yī)療的各種系統(tǒng)、設(shè)備和方法中。更具體地，可植 入電極可位于患者的組織(例如，心臟組織等)鄰近、或與患者的組織(例如，心臟組織等)接 觸以向患者的組織遞送治療和/或從患者的組織感測信號。一些電極可比其他電極在遞送 治療方面更有效或是最佳的(例如，由于位置、接觸等）。
[0004] 各種起搏治療（例如，心臟再同步治療)可向患者的心臟的左心室遞送電起搏。用 于遞送左心室起搏的可植入電極可位于接近(proximate)患者的左心室的冠狀竇的一個或 多個分支中。冠狀竇的不同植入部位區(qū)域(例如，在一個或多個分支內(nèi)的位置)在遞送起搏 治療方面可比其他區(qū)域更有效，或是最佳的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本文中所描述的示例性系統(tǒng)、方法和界面可被配置成在用于向患者遞送心臟治療 中的一個或多個可植入電極的位置選擇方面輔助用戶(例如，醫(yī)師）。系統(tǒng)、方法和界面可被 描述為非侵入性的。例如，系統(tǒng)、方法和界面可不使用可植入設(shè)備(諸如引線、探針、導(dǎo)管等） 來在一個或多個可植入電極的位置選擇方面輔助用戶。進一步，例如，系統(tǒng)、方法和界面可 不涉及來自在從植入的電極的給定位置起搏期間發(fā)生了什么的反饋。換言之，示例性系統(tǒng)、 方法、和界面可針對在植入的電極被植入到、或被放入患者中之前根據(jù)非侵入性地 (noninvasively)取得的電測量值和/或機械測量值來選擇最佳的可植入電極位置。
[0000]更具體地，示例性系統(tǒng)、方法、和界面可使用機械運動數(shù)據(jù)結(jié)合替代（surrogate) 電激動數(shù)據(jù)來標識可植入電極的一個或多個候選和/或目標植入部位區(qū)域?？墒褂贸上裨O(shè) 備來測量機械運動數(shù)據(jù)，該成像設(shè)備被配置成對患者的心臟的至少一部分(例如，心臟的血 管解剖的一部分)成像?？墒褂门徎颊叩钠つw定位的一個或多個外部電極(例如，在患者 的身體外部)來測量替代電激動數(shù)據(jù)。在至少一個實施例中，替代電激動數(shù)據(jù)可以是對沿著 心臟的短軸(例如，電激動時間在心臟的長軸上可能變化不大)取得的患者的心臟的區(qū)域的 局部激動時間（例如，q-LV時間）的非侵入性(non i n vas i ve)估算。
[0007]此外，一個或多個圖形用戶界面可顯示患者的機械運動信息和/或替代電激動信 息以，例如輔助用戶選擇一個或多個可植入電極的位置，并且隨后將該一個或多個可植入 電極導(dǎo)航至這樣的位置。示例性系統(tǒng)、方法和界面可被描述為用于向用戶提供附加的信息 以幫助可植入電極的位置選擇的工具和/或用于標識一個或多個可植入電極的位置的自動 化推薦引擎。
[0008] 用于輔助可植入電極的非侵入性位置選擇的一個示例性系統(tǒng)可包括電極設(shè)備、成 像設(shè)備、顯示設(shè)備、以及耦合至電極設(shè)備、成像設(shè)備、和顯示設(shè)備的計算設(shè)備。電極設(shè)備可包 括被配置成位于接近患者的組織處的多個外部電極(例如，以陣列定位并且被配置成位于 接近患者的皮膚處的表面電極）。成像設(shè)備可被配置成對患者的心臟的血管解剖的至少一 部分(例如，冠狀竇的至少一部分)成像。顯示設(shè)備可包括圖形用戶界面，該圖形用戶界面被 配置成描繪患者的心臟的血管解剖的至少一部分(例如，在圖形用戶界面上顯示的患者的 心臟的血管解剖的至少一部分是三維圖形化表示）。計算設(shè)備可被配置成提供在顯示設(shè)備 上顯示的圖形用戶界面以輔助用戶非侵入性地選擇可植入電極(例如，耦合至至少一個引 線的至少一個可植入電極)的位置。計算設(shè)備可進一步被配置成:在圖形用戶界面上顯示患 者的心臟的血管解剖的至少一部分;使用成像設(shè)備測量患者的心臟的血管解剖的所述至少 一部分的機械運動;基于所測得的機械運動在圖形用戶界面上顯示患者的心臟的血管解剖 的所述至少一部分的一個或多個區(qū)域的機械運動信息（例如，根據(jù)所測得的機械運動在圖 形用戶界面上色彩標定(color scale)患者的心臟的血管解剖的所述至少一部分）。計算設(shè) 備可進一步配置成標識患者的心臟的血管解剖的至少一部分的所述一個或多個區(qū)域中的 區(qū)域;使用電極設(shè)備的多個外部電極中的一個或多個外部電極來測量替代電激動時間，所 述一個或多個外部電極接近患者的心臟的血管解剖的所述至少一部分的所標識的區(qū)域；以 及在圖形用戶界面上顯示患者的心臟的血管解剖的所述至少一部分的所標識的區(qū)域的所 測得的替代激動時間（例如，在圖形用戶界面上接近患者的心臟的血管解剖的至少一部分 的所述一個或多個區(qū)域中的所標識的區(qū)域用字母數(shù)字描繪所測得的替代激動時間）。
[0009] 用于輔助可植入電極的非侵入性位置選擇的一個示例性方法可包括:在圖形用戶 界面上顯示患者的心臟的血管解剖的至少一部分(例如，冠狀竇的至少一部分、三維圖形化 表示等）；使用成像設(shè)備測量患者的心臟的血管解剖的所述至少一部分的機械運動；以及基 于所測得的機械運動在圖形用戶界面上顯示患者的心臟的血管解剖的所述至少一部分的 一個或多個區(qū)域的機械運動信息（例如，根據(jù)所測得的機械運動在圖形用戶界面上色彩標 定患者的心臟的血管解剖的所述至少一部分）。示例性方法可進一步包括:標識患者的心臟 的血管解剖的至少一部分的所述一個或多個區(qū)域中的區(qū)域；以及使用接近患者的心臟的血 管解剖的至少一部分的所述一個或多個區(qū)域中的所標識的區(qū)域處的一個或多個外部電極 來測量替代電激動時間。該一個或多個外部電極可位于接近患者的組織處(例如，以陣列定 位并且被配置成位于接近患者的皮膚處的表面電極）。示例性方法可進一步包括:在圖形用 戶界面上顯示患者的心臟的血管解剖的至少一部分的所述一個或多個區(qū)域中的所標識的 區(qū)域的所測得的替代激動時間（例如，在圖形用戶界面上接近患者的心臟的血管解剖的至 少一部分的所述一個或多個區(qū)域中的所標識的區(qū)域用字母數(shù)字描繪所測得的替代激動時 間）；以及使用圖形用戶界面將至少一個可植入電極（例如，耦合至至少一個引線的至少一 個可植入電極)導(dǎo)航至患者的心臟的血管解剖的至少一部分的所述一個或多個區(qū)域中的所 標識的區(qū)域。
[0010] 在一個或多個示例性系統(tǒng)和/或方法中，使用電極設(shè)備的多個外部電極中接近患 者的心臟的血管解剖的所述至少一部分的所標識的區(qū)域的一個或多個外部電極來測量替 代電激動時間可包括:使用成像設(shè)備標識所述多個外部電極相對于患者的心臟的血管解剖 的所述至少一部分的所標識的區(qū)域的位置以及使用電極設(shè)備的多個外部電極中最靠近患 者的心臟的血管解剖的所述至少一部分的所標識的區(qū)域的一個或多個外部電極來測量替 代電激動時間。在至少一個實施例中，可在圖形用戶界面上顯示與多個外部電極相關(guān)聯(lián)的 位置相對于患者的心臟的血管解剖的所述至少一部分的圖形化表示。
[0011] 在一個或多個示例性系統(tǒng)和/或方法中，所述多個外部電極可被配置成被用戶定 位成接近患者的組織。所述多個外部電極中的每個外部電極可定位在接近患者的與所述多 個外部電極的其他外部電極不同的特定區(qū)(area)，并且每個不同的特定區(qū)可對應(yīng)于患者的 心臟的不同區(qū)域。進一步，使用電極設(shè)備的所述多個外部電極中接近患者的心臟的血管解 剖的所述至少一部分的所標識的區(qū)域的一個或多個外部電極來測量替代電激動時間可包 括:使用與患者的心臟的血管解剖的所述至少一部分的所標識的區(qū)域?qū)?yīng)的電極設(shè)備的多 個電極中的一個或多個外部電極來測量替代電激動時間。
[0012] 在一個或多個示例性系統(tǒng)和/或方法中，標識患者的心臟的血管解剖的至少一部 分的所述一個或多個區(qū)域中的區(qū)域可包括:允許用戶使用圖形用戶界面選擇患者的心臟的 血管解剖的至少一部分的所述一個或多個區(qū)域中的所述區(qū)域。
[0013] 在一個或多個示例性系統(tǒng)和/或方法中，計算設(shè)備可被進一步配置成執(zhí)行以及該 方法可進一步包括:在圖形用戶界面上顯示患者的心臟的血管解剖的至少一部分的所述一 個或多個區(qū)域中的所標識的區(qū)域的疤痕信息，該疤痕信息指示所標識的區(qū)域包括疤痕 (s car)組織的可能性。
[0014] 用于輔助可植入電極的非侵入性位置選擇的一個示例性系統(tǒng)可包括顯示設(shè)備和 耦合至該顯示設(shè)備的計算設(shè)備。該顯示設(shè)備可包括圖形用戶界面，該圖形用戶界面被配置 成描繪患者的心臟的血管解剖的至少一部分。計算設(shè)備可被配置成提供在顯示設(shè)備上顯示 的圖形用戶界面以輔助用戶非侵入性地選擇可植入電極的位置。計算設(shè)備可被進一步配置 成:在圖形用戶界面上顯示患者的心臟的血管解剖的至少一部分;在圖形用戶界面上顯示 患者的心臟的血管解剖的所述至少一部分的一個或多個區(qū)域的機械運動信息；以及在圖形 用戶界面上顯示患者的心臟的血管解剖的至少一部分的所述一個或多個區(qū)域中的被標識 的區(qū)域的測得的替代激動時間。
[0015] 用于輔助可植入電極的非侵入性位置選擇的一個示例性方法可包括:在圖形用戶 界面上顯示患者的心臟的血管解剖的至少一部分;在圖形用戶界面上顯示患者的心臟的血 管解剖的所述至少一部分的一個或多個區(qū)域的機械運動信息；以及在圖形用戶界面上顯示 患者的心臟的血管解剖的至少一部分的所述一個或多個區(qū)域中的被標識的區(qū)域的測得的 替代激動時間。
[0016] -種示例性非侵入性方法可包括:基于處于專有的"帶狀"配置的表面ECG引線標 識遲的（late)電激動的區(qū)?？蓮脑搸茖?dǎo)在固有心律和/或右心室起搏期間的心室激動的 序列。可從所推導(dǎo)的序列確定遲的左心室激動的區(qū)域。該數(shù)據(jù)可與從左心室的機械運動推 導(dǎo)的數(shù)據(jù)(例如，運動圖）結(jié)合使用以預(yù)選擇放置左心室引線的最佳區(qū)。
[0017] 一個示例性實施例使用如從表面電極映射的心室激動序列來與查看左心室的機 械運動的其他方法(例如，運動圖）結(jié)合來預(yù)選擇左心室引線的最佳位置。來自外部電極引 線的激動數(shù)據(jù)可被映射至左心室的特定粗略(gross)的區(qū)域。例如，來自左前電極的激動可 被映射至前左心室，來自左側(cè)電極的激動可被映射至心室的側(cè)壁，來自后外側(cè)電極的激動 可被映射至左心室的后外側(cè)位置，并且來自左后電極的激動可被映射至左心室的后位置。
[0018] 可基于來自運動圖的收縮的最遲的區(qū)來選擇初步目標位置，并且可選擇來自與特 定區(qū)對應(yīng)的外部電極的電激動時間?？蓪碜耘c特定解剖區(qū)對應(yīng)的電極的激動時間數(shù)據(jù)求 平均以表示在該特定區(qū)域上的激動時間。如果激動數(shù)據(jù)指示早期激動（ear Iy activation)，例如，如果激動時間小于如從去極化的開始測得的特定值(例如，可以為約80 毫秒至約100毫秒的值)或如果激動時間小于從外部電極記錄的最遲的激動的特定百分位 (例如，其中該百分位可以是從約50%至約75%的任意值），則該位置可被排除作為最佳部 位(例如，由于早期激動時間）。如果外部電極激動數(shù)據(jù)指示在該區(qū)中的遲的激動(例如，該 數(shù)據(jù)不滿足上述早期激動的標準)并且位于對應(yīng)的解剖區(qū)中的外部電極不顯示局部疤痕的 體征(signs)(例如，包括分離(fractionations)(多個偏斜(deflections))、由r波跟隨的 開始處的小q波，其中q/r比率在20-30%之間，或ST段抬高（ST segment elevation)的體 征），則該初步目標位置可被選擇用于植入可植入電極和/或引線。此處描述的結(jié)疤 (scarring)的體征在臨床上可經(jīng)常被用于診斷心肌梗塞并且也可被可視地檢查?？娠@示來 自表面電極的激動圖以及對應(yīng)于初步目標區(qū)的至少一個心動周期上的運動圖。
[0019] 一種示例性方法可將來自電動機械標測(mapping)的數(shù)據(jù)和疤痕的可能性分數(shù)結(jié) 合來選擇可植入電極和/或引線布置的最佳部位。組合的數(shù)據(jù)可包括：如從運動圖、運動曲 線和運動曲線的特征(例如，目標心室的不同區(qū)域中的運動曲線的峰值幅度)確定的目標心 室(例如，左心室)的不同區(qū)域的機械收縮的時間、在左心室的不同區(qū)域中的電激動數(shù)據(jù)、以 及來自緊鄰于左心室的不同區(qū)域的表面電極的電信號，例如，表面心電圖信號。示例性方法 可結(jié)合所有這些不同片段的信息以提出對最佳目標部位的推薦。
[0020] 例如，可基于電激動時間和機械收縮時間的特定閾值來標識可能的候選區(qū)域的子 集。比所有目標區(qū)域之中的最遲的電激動時間的特定百分比電激動的晚并且比所有目標區(qū) 域之中的最遲的機械收縮時間的特定百分比機械收縮的晚的區(qū)域可被選擇為用于引線布 置的潛在候選部位。特定百分比可在70%和約100%之間。接著，例如，可基于一個或多個標 準和過程給來自該子集的每個區(qū)域分配0-2的癥痕風(fēng)險分數(shù)(scar risk score)。例如，最 初，可為所有區(qū)域分配〇的疤痕風(fēng)險分數(shù)并且評估以下標準：與一區(qū)域?qū)?yīng)的運動曲線的 峰-峰幅度小于在所有目標區(qū)域之中的最大峰-峰幅度的所選百分比（例如，〇%至約50%， 諸如10%)可向該區(qū)域的疤痕風(fēng)險分數(shù)添加1。在該區(qū)域處或接近于該區(qū)域的電信號(例如， 表面心電圖電極)示出包括ST段抬高、分離、低峰-峰幅度(例如，〈ImV)的結(jié)疤的一個或多個 體征可向該區(qū)域的疤痕風(fēng)險分數(shù)添加1。一旦完成對疤痕風(fēng)險分數(shù)的評估，可按疤痕風(fēng)險分 數(shù)的降序?qū)蜻x區(qū)域排序。具有最低的疤痕風(fēng)險分數(shù)的區(qū)域可被選擇為引線的最終部位。 如果所有部位都處于最高疤痕風(fēng)險分數(shù)(例如，2)處，則可通過使閾值中的每一個降低所選 的量(例如，約1 〇 %至約20 % )來選擇新的候選部位。例如，如果最初所選的百分比為75 %， 則每個新的經(jīng)降低的百分比可以為65%。在一個實施例中，代替使用百分位閾值，絕對閾值 可被用于感興趣的變量中的一個或多個(例如，大于或等于在約50毫秒和約150毫秒之間的 所選的值的電激動時間）。
[0021 ] -種示例性方法可包括:在心竇(CS)靜脈解剖的三維模型上標識用于左心室(LV) 引線植入的候選部位;重建身體-表面標記并發(fā)現(xiàn)緊鄰該候選部位的標記;確定緊鄰先前發(fā) 現(xiàn)的標記的表面心電圖（ECG)電極(例如，單極電極），以及在與3D模型/運動圖集成的顯示 模塊(例如，監(jiān)視器/屏幕等)上顯示電激動時間（例如，q-LV時間）的估算或替代。進一步，可 從根據(jù)來自先前標識的表面電極的ECG信號所確定的估算的或替代激動時間中估算局部電 激動時間（例如，q-LV時間）。
[0022] -種示例性方法可包括:確定基線心律期間（例如，從目標靜脈的運動圖數(shù)據(jù)）目 標部位處的機械收縮時間；經(jīng)由從表面心電圖（ECG)帶獲取的替代電激動時間（例如，q-LV 時間）來確定基線心律期間目標部位中的電激動時間；從經(jīng)標測的部位之中標識位于最遲 的機械收縮的閾值(例如，75%)內(nèi)且位于最遲的電激動時間的給定閾值(例如，75%)內(nèi)的 候選部位;從候選部位中的每一個的運動/應(yīng)變曲線和表面ECG信號評估疤痕風(fēng)險分數(shù);和/ 或?qū)⒆罴巡课粯俗R為具有最低疤痕風(fēng)險分數(shù)的候選部位。
[0023] 以上
【發(fā)明內(nèi)容】
并不旨在描述本公開的每個實施例或每種實現(xiàn)方式。通過參照下面 詳細的描述以及權(quán)利要求書并結(jié)合附圖，更完整的理解將變得明顯和可理解。
【附圖說明】
[0024] 圖1是包括電極設(shè)備、成像設(shè)備、顯示設(shè)備、和計算設(shè)備的示例性系統(tǒng)的示圖。
[0025] 圖2是描繪了患者的心臟的一部分的機械運動信息的示例性圖形用戶界面。
[0026] 圖3A-3B是用于測量軀干表面電勢的示例性外部電極設(shè)備的示圖。
[0027] 圖4是映射至患者的心臟的植入部位區(qū)域的患者的示例性表面位置的示圖。
[0028] 圖5是描繪了使用外部電極測得的患者的后外側(cè)表面位置中的遲的替代激動時間 的示圖。
[0029]圖6是描繪了與一個或多個外部電極相關(guān)聯(lián)的外部標記的位置的示圖。
[0030]圖7是描繪了血管解剖、其機械運動信息、以及圖6的外部標記的位置的示例性圖 形用戶界面。
[0031 ]圖8是輔助可植入電極的非侵入性位置選擇的示例性方法的框圖。
[0032]圖9A-9B是配置成允許用戶選擇患者心臟的植入部位區(qū)域的描繪了血管解剖的示 例性圖形用戶界面。
[0033] 圖10是描繪了包括血管解剖的患者的心臟的區(qū)域、機械運動信息和替代電激動信 息的示例性圖形用戶界面。
[0034] 圖11是輔助可植入電極的非侵入性位置選擇的另一示例性方法的框圖。
[0035] 圖12是非侵入性地確定患者的心臟的可植入部位區(qū)域的疤痕風(fēng)險的示例性方法 的框圖。
[0036] 圖13示出了患者的心臟的四個不同的可植入部位區(qū)域的機械運動信息的曲線圖。
[0037] 圖14示出了圖13的患者的心臟的四個不同的可植入部位區(qū)域的替代電信息的曲 線圖。
[0038] 圖15是包括示例性可植入醫(yī)療設(shè)備（Bffi